基于霍尔传感器的防夹技术高要

发布时间：2022-07-26 17:34:48 来源：力神机械网

2016-07-04 19:53:53来源：贤集网

车窗电动机系统通过开关控制磁极N 和磁极 S 的方向来改变电动机转向，在电动机系统输出轴上固定磁环，通过在电子模块中植入的霍尔传感器来感应磁场。当电动机转子转动一周时，霍尔传感器将产生霍尔信号; 对信号进行分析，利用霍尔信号的脉冲宽度来检测是否遇到障碍物，从而实现车窗防夹。

在相同时间基准下测得车窗电动机正常运行和堵转运行时的霍尔信号波形。通过比较可以看出，当遇到障碍物时，霍尔传感器产生的霍尔信号脉冲宽度 ΔX 明显变大。根据霍尔传感器产生的脉冲波形，有两种较为普遍的车窗防夹方案: 幅值法和斜率法。

1) 幅值法。在玻璃升降器初始化时，记录整个防夹区域的霍尔脉冲宽度，选择其中一个合适的脉冲宽度作为基准脉冲宽度。当车窗遇到障碍物时，若采集到的霍尔脉冲宽度与基准脉冲宽度之差大于设定阈值，则认为遇到障碍物。

该方法理论设计较为简单，但在实际运用中，当车门结构、运行环境和路况状态等出现差异时，或是在车窗电动机启动瞬间，都可能会产生较大脉冲宽度，给车窗防夹功能的实现带来较大困难，需要在软件编程时采取措施克服这些问题。

2) 斜率法。检测电动机加速度并在控制器算法中将其转化为霍尔传感器产生的方波脉冲宽度，利用脉冲宽度的变化情况来判断: 在防夹区域内，车窗正常上升时每发生一次输入捕捉( 即一个脉冲) ，将位置计数器减 1，同时对霍尔脉冲宽度进行采样，将前 10次采样值 Xj( j = 1，2，…，10) 放置在 10 个连续的存储单元中，去掉极值后求得平均值并记录为 Y0。

以此类推，将之后连续 10 个霍尔脉冲宽度采样值的平均值记为 Y1，进行 Y0 与 Y1 的比较; 若 Y1 － Y0 ＞ Y( 设定阈值) ，则认为满足防夹要求，否则用 Y1 覆盖 Y0，继续进行比较，直至车窗玻璃至顶后停止比较。这种方法的难点是确定合适的防夹阈值 Y。Y 过小，会造成防夹误操作; Y 过大，又会造成防夹力过大。因此，要求 Y 的大小能根据具体情况做出选择，并能在程序中实现自适应。